0 引言
随着我国航空航天科技工业的迅猛发展,对密封件的工作性能提出了越来越苛刻的要求。决定密封可靠性的首要因素是密封材料的性能,石墨具有导热性能好、摩擦系数低、耐高温、耐磨性和润滑性好、化学性质稳定等优点,这在很大程度上满足了对密封材料的相关要求,因此石墨材料是一种常见的密封用材料。各向同性热解石墨作为一种新型高性能石墨材料,它不仅具有传统石墨材料的共性优点,而且还具有不透气、可加工性能优良等特点。因此,它广泛地应用在航空发动机涡轮轴密封件中。但是,各向同性热解石墨是一种典型的脆性材料,其切削加工问题非常突出[1]。
由于航空航天的高风险性,石墨材料作为航空航天密封件时,对其加工质量提出了更为苛刻的要求[2-5]。
超精密切削加工技术是现代机械制造业最重要的基础技术之一,在一定程度上可代表一个国家制造技术的整体水平。影响其加工精度和表面质量的因素主要有机床设备、工件材料、刀具性能、数控技术、加工机理和工艺等。目前,有关各向同性热解石墨的制备、微观结构以及材料特性方面的研究较多[6-9],然而,关于各向同性热解石墨机械加工方面的文献报道相对较少。随着各向同性热解石墨的深入研究及其在高科技行业应用领域的不断扩展,这方面的研究变得更加紧迫。本文将主要就如何选择合适的切削参数和刀具前角,以提高超精密加工各向同性热解石墨零件的表面质量进行研究。
1 表面粗糙度
1. 1 定义及影响
表面粗糙度是指在加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状,是工件已加工表面质量中的最基本、最主要的参数之一,而且还是表面完整性的主要内容。表面粗糙度是反映零件表面上微观几何形状误差的一个重要指标。生产实践经验表明表面粗糙度是评定各种机械零件表面加工质量的一个重要指标,对机械零件的配合性质、耐磨损性、疲劳强度、耐腐蚀性、密封性能以及接触刚度等有很大影响,特别是对高速、精密航空零件影响尤为显著。因此,为保证零件的使用功能,必须限制其表面粗糙度的数值[10]。
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5 结论
结合各向同性热解石墨的超精密切削试验,文章重点讨论了超精密切削各向同性热解石墨时,切削参数和刀具前角对已加工表面粗糙度的影响,得出结论: ( 1) 在切削参数中,进给量对表面粗糙度影响最
大,其次为切削深度,切削速度对表面粗糙度的影响最小,减小进给量能有效降低表面粗糙度数值。在保证加工质量的前提下,可以采用较高的切削速度以及适当的切削深度和进给量以保证加工效率和经济效益。 ( 2) 采用较大的刀具负前角,有利于各向同性热
解石墨这一脆性材料的超精密切削加工,对改善加工表面质量有显著的作用。
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的挑战。 而新兴的纳米制造技术将突破传统半导体制造工艺的极限,克服短通道效应、寄生电容、互联延迟以及功耗过大等问题,使微电子器件向着更小、更快、更冷发展。石墨烯自 2004 年被发现以来一直受到全世界研究者们极大的关注和研究[1-2]。 由于其优异的电学、物理、光学等性质,被誉为… [了解更多]
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0 引言石墨加工过程中,各类机床利用高速旋转的刀具对石墨的外形进行加工。 受旋转刀具与工件材料之间剪切力的影响,工件材料将产生大量带初速度的石墨粉尘。 但我国石墨加工企业除尘系统相对落后,使得石墨材料在加工过程中产生的高浓度粉尘不能被迅速的处理掉,导致加工车间粉尘浓度严重超标,给… [了解更多]
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1 引言存在易变形、崩碎断裂和刀具磨损严重等问题,加工表面质量难以直接准确测量 。表面粗糙度是衡量零件加工产品质量的核心指标,常见的测量方法有对试样表面进行光切、样块和粗糙度仪等接触式直接测量法、非接触式测量法以及纳米表面粗糙度分析法[2]。直接测量时存在接触工件的探针易磨损、误… [了解更多]
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0 引 言石墨材料相对于铜材料在加工效率、精密微细零部件加工和自动化生产加工中优势显著,石墨电极在模具制造中逐渐取代铜电极被广泛应用于电火花成形加工(简称EDM)。近年来自动化生产以单件、个性化、零件结构复杂、高精度的特征在模具行业逐渐推广。对精密微细电极的要求也越来越苛刻,提升… [了解更多]
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石墨电极经锥螺纹相互连接后,才可以进入电冶炼炉里进行使用。 多年实践证实电炉中的石墨电极断裂的事故 90%发生在电极连接部位,所以石墨电极质量的重点就是理化指标和机械加工两项[1]。石墨电极经一系列工序处理后合格的毛坯进入最后一道工序———机械加工,除了简单的外圆加工外,就是加工… [了解更多]